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矿山安全检测

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2019-01-25 19:47

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1．风速测定

　　(1)用风表测定风速。常用风表有杯式和翼式两种。

　　(2)用热电式风速仪和皮托管压差计测定风速。热电式风速仪分热线式和热球式两种。热电式风速仪操作比较方便，但现有的热电式风速仪易于损坏，灰尘和湿度对它都有一定的影响，有待进一步改进以便在矿山广泛使用。

　　(3)对很低的风速或者鉴别通风构筑物漏风时，可以采用烟雾法或嗅味法近似测定空气移动速度。

　　(4)利用风速传感器测定。常用风速传感器有：超声波涡街式风速传感器、超声波时差法风速传感器、热效式风速传感器。

　　2．矿井通风阻力的测定

　　矿井通风阻力测定的方法一般有以下3种：精密压差计和皮托管的测定法、恒温压差计的测定法、空盒气压计的测定法。

　　3．瓦斯检测

　　瓦斯检测实际上是指甲烷检测，主要检测甲烷在空气中的体积浓度。矿井瓦斯检测方法有实验室取样分析法和井下直接测量法两种。使用便携式瓦斯检测报警仪，可随时检测作业场所的瓦斯浓度，也可使用瓦斯传感器连续实时地监测瓦斯浓度。煤矿常用的瓦斯检测仪器，按检测原理分类有：光学式、催化燃烧式、热导式、气敏半导体式等等，可以根据使用场所、测量范围和测量精度等要求，选择不同检测原理的瓦斯检测仪器。

　　4．一氧化碳检测

　　一氧化碳是剧毒性气体，吸入人体后，造成人体组织和细胞缺氧，引起中毒窒息。煤矿火灾、瓦斯和煤尘爆炸及爆破作业时都将产生大量的一氧化碳。为了矿工的身体健康，《煤矿安全规程》规定，井下作业场所的一氧化碳浓度应控制在24×10—6以下。煤矿常用的一氧化碳检测仪器有电化学式、红外线吸收式、催化氧化式等。

　　5．氧气检测

　　对于自然界生命，氧是不可缺少的，空气中氧含量降低会使人感到不适、甚至窒息。因此，《煤矿安全规程》对矿井氧气含量有严格规定。煤矿中检测氧气常用的方法主要有气相色谱法、电化学法和顺磁法。其中气相色谱仪一般安装在地面，通过人工取样分析矿井气体成分浓度。

　　6．温度检测

　　煤矿常用的温度传感器有热电偶、热电阻、热敏电阻、半导体PN结、半导体红外热辐射探测器、热噪声、光纤等。热电偶、热电阻原理在工业(地面)上早已得到广泛应用；半导体PN结原理在－100～+100 ℃范围内的应用也很成功，煤矿井下应用较多。

　　7．烟雾检测

　　火灾是煤矿重大灾害之一。因此建立、健全和装备防灭火装置，加强火灾监测，防止火灾事故，对保障煤矿安全具有重要意义。而烟雾检测是火灾检测的重要内容。

　　8．开关量检测

　　在煤矿监控系统中，开关量检测的地位和比重随着生产自动化水平的提高而提高，在工况、生产监控方面发挥着十分重要的作用。煤矿监控系统采用的开关量传感器主要有设备开停、风门开闭、馈电开关状态、风筒开关、温度湿度控制、有烟无烟、电流电压控制等。要保证监控系统的正常运行，必须加强对开关量的检测。

　　9．检测仪表及传感器

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　　煤矿安全检测监控仪表的主要内容包括：对井下甲烷、一氧化碳、氧气等气体浓度的检测；对风速、风量、气压、温度、粉尘浓度等环境参数的检测；对生产设备运行状态的监测、监控等。检测仪表可以是机械式、化学式、光学式、电子式等。如U型压差计、机械风表、化学试纸、光干瓦斯检测仪等。但传感器一般都是电子式，将物理量变换成电信号后方能记录并传输。

　　1)主要携带式测量仪表类型

　　国内煤矿企业目前使用的安全检测仪表主要有：①光干涉瓦斯检定器，主要用于检测甲烷和二氧化碳，检测范围为0～10％、0～40％和0～100％。②热催化瓦斯检测报警仪，主要检测低浓度甲烷，检测范围0～5％。③智能式瓦斯检测记录仪，主要检测甲烷浓度，以单片机为核心，以载体催化元件及热导元件为敏感元件，用载体催化元件检测低浓度甲烷、热导元件检测高浓度甲烷，实现0～99％的全量程测量，仪器能自动修正误差。④瓦斯、氧气双参数检测仪，装有检测甲烷和氧气两种敏感元件，同时连续检测甲烷和氧气浓度。最新研制出四参数检测仪，同时测定甲烷、氧气、一氧化碳和温度，一氧化碳测量范围：(0～999)×10－6，甲烷测量范围：0～4％，氧气检测范围：0～25％，温度检测范围：0～40℃。⑤瓦斯报警矿灯，在矿灯上附加一瓦斯报警电路，即为瓦斯报警矿灯。仪器以矿灯蓄电池为电源，具有照明和瓦斯超限报警两种功能。现有数十种不同结构形式的产品，从报警电路的部位看，早期产品将电路装于蓄电池内，近期产品则将电路置于头灯或矿帽上。有的装在矿帽前方，有的装在矿帽后部，还有装在矿帽两侧的。一氧化碳检测报警仪，能连续或点测作业环境的一氧化碳浓度，仪器开机即可检测，检测范围：(0～2000)×10－6。

　　2)主要矿用传感器类型

　　目前国内矿用传感器主要采用12～24VDC直流供电，普遍采用本质安全型，通常都具有连续自动将待测物理量转换成标准电信号输送给关联设备、并提供就地显示、超限报警等功能，有的还具有遥控调校、断电控制、故障自校自检等功能(如煤科总院重庆分院生产的系列传感器)。传感器模拟量输出信号通常采用200～1000 Hz、1～5 mA标准信号，开关量输出1 mA／5mA(二线制)；±5mA、0V／5V(四线制)等标准信号。传感器信号输送距离一般不小于1 km。

　　传感器主要有以下类型：

　　(1)智能低浓度甲烷传感器，稳定性指标为1～3周，元件使用寿命为1～1．5年。测量范围：0～4．00％(或0～10．0％)。

　　(2)智能高低浓度甲烷传感器，与低浓度甲烷传感器相比，增加了热导式高浓度甲烷敏感元件。低浓度时仍采用热催化元件，浓度超过4％时自动切换到热导元件输出，切断热催化元件工作电源，以此达到保护热催化元件免受高浓度甲烷冲击中毒事件发生。传感器测量范围为：0～40．0％。

　　(3)一氧化碳传感器，检测范围为(0～999)×10—6，敏感元件寿命不小于2年。

　　(4)风速传感器，主要安装在测风站、进回风巷和采区工作面等，监测井巷风速风向。测量范围一般为：0．3～15m／s。

　　(5)电气设备开停传感器，主要用于连续监测煤矿井下供电电流大于5A的各种机电设备的开停状况。

　　(6)馈电传感器，主要监测动力电缆电源是否被切断，配合断电器使用，能及时反馈断电器是否确已有效实施断电功能。

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